[发明专利]转炉含钠钒渣的生产及其后续浸出提钒的方法

说明书

本发明涉及转炉含钠钒渣的生产及其后续浸出提钒的方法，属于钢铁冶金及钒钛化工领域。本发明解决的技术问题是钒渣生产过程钒的氧化率低、热量损失大。本发明公开转炉含钠钒渣的生产及其后续浸出提钒的方法，步骤包括在铁水兑入转炉后，进行一期吹炼氧化，吹炼过程中加入冷却剂、纯碱，一期吹炼结束后将半钢倒出，含钠钒渣留于转炉内，转炉内加入纯碱进行二期吹炼氧化，吹炼氧化结束后经水浸得到含钒浸出液。本发明能够减少铁水生产含钒浸出液的工序数量，能提高钒的氧化率、减少过程能量消耗，有利于资源的利用及提钒生产成本降低，为企业节约成本、创造效益。

技术领域

本发明属于钢铁冶金及钒钛化工领域，具体涉及转炉含钠钒渣的生产及其后续浸出提钒的方法。

背景技术

钒(V)是一种过渡族金属元素，金属钒常温下化学性质较稳定，高温下较活泼。钒原子的价电子结构为3d³4s²，是典型的变价元素，五个价电子都可以参与成键，具有+2、+3、+4和+5价态。在不同的氧分压和温度下，钒的稳定化合物也不同，降低氧分压提高温度有利于三价钒氧化物的稳定存在。除此之外，钒还有多种非化学计量氧化物，可用通式V_nO_2n-1(3≤n≤9)表示的同族氧化物。在V₂O₄和V₂O₅之间，已知有V₃O₅、V₃O₇、V₄O₇、V₄O₉、V₅O₉、V₆O₁₁、V₆O₁₃等氧化物。工业上钒氧化物主要是V₂O₃、VO₂和V₂O₅，其中V₂O₅尤为重要。

钒因其具有优良的强度、硬度及抗疲劳效应，钒被广泛地应用于钢铁、化工、航空等领域。大约84％的钒用于钢铁作为合金元素溶解到钢中形成VC和VN，细化晶粒，抑制贝氏体和珠光体的发育增加马氏体强度，从而提高钢的硬度、强度、韧性和抗磨损性能，其生产产品以钒铁和VN为主化晶粒。钒用于有色合金主要是以V-Al系合金为代表的结构材料，如优良的高温航空结构材料Ti-6Al-4V、Ti-8Al-1V-Mo和Ti-6Al-6V-2Sn等合金。用于化工领域的钒产品主要有V₂O₅、NH₄VO₃、V₂O₃、VOCl₃及VCl₄等，用作催化剂、着色剂、大容量电池用的电极材料。值得一提的是由于钒的多价态，钒用作锂电池正极材料或开发成超级电容器等储能装置，具有充电迅速、比能量高、价格低廉等优点，颇具应用前景。此外，约2％的钒产品还应用于医药、防护材料及薄膜材料等领域。现有研究表明钒化合物具有类胰岛素的作用，能促进肝糖原和肌糖原的合成，抑制肝糖原分解为葡萄糖，促进脂肪的合成并抑制脂肪的分解。总而言之，钒及钒产品主要作为添加剂广泛地用于提高材料性能或加速化学反应进程。